焊   接

　　焊接是指通過(guò)適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過(guò)程使兩個(gè)分離的固態(tài)物體產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)合力而連接成一體的連接方法。 

常用的焊接方法可分為三大類：熔化焊、壓力焊、釬焊。熔化焊中又分為氣焊、電弧焊、電渣焊、等離子弧焊等等。本文主要介紹電弧焊中的手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊和氬弧焊。 

在化工機(jī)械制造中，據(jù)統(tǒng)計(jì)，化工裝置焊接的構(gòu)件量，約占整個(gè)裝置重量的75％左右。各種容器、塔器、換熱器、反應(yīng)器、鋼結(jié)構(gòu)等大多數(shù)采用焊接方法制造。由于化工、煉油、制藥等生產(chǎn)工藝復(fù)雜，操作壓力高，溫度范圍廣，要求密封性好，腐蝕性強(qiáng)，所以對(duì)焊接要求特別嚴(yán)格。因此，提高焊接技術(shù)水平，規(guī)范焊接工藝，確保焊接質(zhì)量，對(duì)保證長(zhǎng)期、安全、高效率生產(chǎn)有著重要的意義。

 

　　第一節(jié) 電弧焊

　　電弧焊是利用電弧的熱量加熱并熔化金屬進(jìn)行焊接的。

一、焊接電弧

　　焊接電弧是一種強(qiáng)烈的持久的氣體放電現(xiàn)象。在這種氣體放電過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱能和強(qiáng)烈的光輝。通常，氣體是不導(dǎo)電的，但是在一定的電場(chǎng)和溫度條件下，可以使氣體離解而導(dǎo)電。焊接電弧就是在一定的電場(chǎng)作用下，將電弧空間的氣體介質(zhì)電離，使中性分子或原子離解為帶正電荷的正離子和帶負(fù)電荷的電子（或負(fù)離子），這兩種帶電質(zhì)點(diǎn)分別向著電場(chǎng)的兩極方向運(yùn)動(dòng)，使局部氣體空間導(dǎo)電，而形成電弧。

　　焊接電弧的引燃一般采用兩種方法：接觸引弧和非接觸引弧。手工電弧焊是采用接觸引弧的。引弧時(shí)，焊條與工件瞬時(shí)接觸造成短路。由于接觸面的凹凸不平，只是在某些點(diǎn)上接觸，因而使接觸點(diǎn)上電流密度相當(dāng)大；此外，由于金屬表面有氧化皮等污物，電阻也相當(dāng)大，所以接觸處產(chǎn)生相當(dāng)大的電阻熱，使這里的金屬迅速加熱熔化，并開始蒸發(fā)。當(dāng)焊條輕輕提起時(shí)，焊條端頭與工件之間的空間內(nèi)充滿了金屬蒸氣和空氣，其中某些原子可能已被電離。與此同時(shí)，焊條剛拉開一瞬間，由于接觸處的溫度較高，距離較近，陰極將發(fā)射電子。電子以高速度向陽(yáng)極方向運(yùn)動(dòng)，與電弧空間的氣體介質(zhì)發(fā)生撞擊。碰撞的結(jié)果使氣體介質(zhì)進(jìn)一步電離，同時(shí)使電弧溫度進(jìn)一步升高，則電弧開始引燃。只要這時(shí)能維持一定的電壓，放電過(guò)程就能連續(xù)進(jìn)行，使電弧連續(xù)燃燒。 非接觸引弧一般借助于高頻或高壓脈沖引弧裝置，使陰極表面產(chǎn)生強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射，其發(fā)射出來(lái)的電子流再與氣體介質(zhì)撞擊，使其離解導(dǎo)電。 

焊接電弧可分為三個(gè)區(qū)域，如圖2－9所示，即陽(yáng)極區(qū)、弧柱區(qū)和陰極區(qū)。用鋼焊條焊接時(shí)，陰極區(qū)溫度為2400K左右，放出熱量為電弧總熱量的38％；陽(yáng)極區(qū)溫度為2600K左右，熱量占42％；弧柱區(qū)中心溫度可達(dá)5000－8000K，熱量占20％左右。